(57)【要約】本発明は、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置より劣る圧延機であって、ディクリースロールベンディング力を作用させる設定条件の場合にも、高応答な板クラウン・形状制御機能を付与できることを課題とする。  上記課題を解決するために、圧延開始前はインクリースベンディング力とディクリースベンディング力の双方を作用させ、合力としてロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させる。圧延開始時に、ディクリースベンディング力は一定値を保持しつつインクリースベンディング力を変化させ、合力として所定のロールベンディング力（ディクリースベンディング力）を作業ロールチョックに作用させて圧延を行い、圧延終了時にインクリースベンディング力を圧延開始前の状態に戻して、ディクリースベンディング力との合力としてロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、この状態で圧延を終了する圧延方法である。
2011122070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクリースベンディング力を発生するインクリースベンディング装置と、ディクリースベンディング力を発生するディクリースベンディング装置を有し、前記インクリースベンディング装置に比べて前記ディクリースベンディング装置の応答性が低い圧延機を用いて行う金属板材の圧延方法であって、
圧延開始前に、インクリースベンディング力とディクリースベンディング力の双方を作用させ、合力としてロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、
その後、圧延開始時に、ディクリースベンディング力を前記所定の圧延中ディクリースベンディング力を保持しつつインクリースベンディング力を変化させ、合力として所定の圧延中作業ロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、
圧延中は、インクリースベンディング力を制御することにより、前記所定の圧延中作業ロールベンディング力を維持するように圧延を行い、
その後、圧延終了時に、インクリースベンディング力を変化させ、ディクリースベンディング力との合力として、ロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、この状態で金属板材の圧延を終了することを特徴とする金属板材の圧延方法。
【請求項２】
前記圧延機が、さらに一対の上下作業ロールとこれらをそれぞれ支持する一対の上下補強ロールを有し、
上下作業ロールのそれぞれに対する前記インクリースベンディング装置を構成するインクリース油圧シリンダーは圧延機ハウジングの内側に突出したプロジェクトブロックに組み込まれ、当該インクリース油圧シリンダーの油圧制御弁には固定された油圧配管が接続される構造を有し、
さらに、上作業ロールに対する前記ディクリースベンディング装置を構成するディクリース油圧シリンダーは上補強ロールチョックに組み込まれ、当該ディクリース油圧シリンダーの油圧制御弁には柔構造かつ着脱自在な油圧配管が接続される構造を有する圧延機であって、当該圧延機を用いて行うことを特徴とする請求項１に記載の金属板材の圧延方法。
【請求項３】
前記ディクリース油圧シリンダー内あるいは該シリンダーにつながる油圧配管内の油圧を測定し、その測定値に基づき、作業ロールチョックに作用するロールベンディング力が所定の値になるようにインクリースベンディング力を制御することを特徴とする請求項２に記載の金属板材の圧延方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属板材の圧延機であって、高応答性で強力なロールベンディング力を付与できる圧延機に関する。特に、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低い多段圧延機であっても、高応答な板クラウン・形状制御機能を付与できる金属板材の圧延方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
４段圧延機もしくは６段圧延機などの多段圧延機において板クラウン・形状制御圧延を行う際の制御方法とし、作業ロールチョックにベンディング力を付与するロールベンディング、ロールをロール軸方向に変位させるロールシフト、ロールにクロス角を与えるロールクロスなどがある。【０００３】
これらの制御方法のうち、ロールシフトやロールクロスは、圧延中に迅速に設定変更することが困難である。このため、圧延中の制御が要求される板クラウン・形状制御圧延には適していない。これに対し、ロールベンディング装置は油圧を制御し、圧延中にロールベンディング力を変更できるので、板クラウン・形状制御圧延には適している。
特許文献１には、板幅、板厚、鋼種等が異なる鋼材を接合した圧延材をロールベンディング機構とロールシフト機構を有する熱間仕上げ圧延機を用いて連続して圧延する方法が記載されている。しかし、ロールベンディング力の変更速度と比較してロールシフト位置の変更速度が非常に遅いため、圧延中はロールシフト位置を固定して、応答性の高いロールベンディング力のみでクラウン制御を行うものである。【０００４】
この場合、板クラウン・形状制御はロールベンディング装置の制御速度によって律速されており、従来からロールベンディング装置には高い応答性が望まれている。
特許文献２には、ロールベンディング装置の応答性を決定するのはサーボ弁の二次配管長さであることが記載されている（特許文献２の段落［００１４］、図１を参照）。このため、ベンディング力の制御をインクリース側とディクリース側の油圧の差を制御するサーボ弁で実施するものである。高い応答性を確保するために、これらのサーボ弁を圧延機ハウジングの駆動側と操作側の各入側及び出側の計４ケ所のハウジングポストの側面に配設し、各サーボ弁から油圧シリンダーまでの配管長さを２ｍ以内にしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−５５２０７号公報
【特許文献２】特開平８−２１５７３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ロールベンディング装置の応答性を決定付けるのは、サーボ弁から油圧シリンダーまでの配管長さだけではない。
例えば、図１に示す圧延機では、上下一対の作業ロール１−１、１−２とこれらをそれぞれ支持する上下一対の補強ロール２−１、２−２を備える４段圧延機である。インクリースベンディング装置６−１〜６−４がプロジェクトブロック５−１、５−２に組み込まれ、ディクリースベンディング装置７−１〜７−４が上下補強ロールチョック４−１、４−２に組み込まれた形式の圧延機である。この形式の圧延機では、インクリースベンディング装置の応答速度に比べディクリースベンディング装置の応答速度が遅れる。
そのため、板クラウン・形状制御のために作業ロールにインクリースベンディング力を作用させる場合には、高応答な制御が可能であるが、ディクリースベンディング力を作用させる場合には、圧延中に迅速に設定変更することができない。したがって、圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱因子を取り除くことができず、製品品質や歩留まりを低下させる場合があった。【０００７】
また、ディクリースベンディング装置の応答性が高くならないのは、固定配管を使用できないからでもある。すなわち、作業ロールは圧延操業によって補強ロールより損耗しやすいために定期的なロール組み替えが必要である。しかし、図１に示す圧延機は、インクリースベンディング装置をプロジェクトブロックに組み込むため、ロール組み替え作業の度にインクリースベンディング装置の油圧配管を着脱する必要がなく、固定配管を介して油圧制御弁に接続することができる。これにより高応答油圧制御のためのサーボバルブを採用することができる。これに対して、図１の圧延機のディクリースベンディング装置は、上下補強ロールチョックに組み込むため、ロール組み替え作業の度にディクリースベンディング装置の油圧配管を着脱しなければならない。油圧配管の着脱時に油圧配管内に微小な異物が混入する可能性が高くなるため、高応答油圧制御のためのサーボバルブを採用することができない。また、フレキシブル配管等の柔構造かつ着脱自在な油圧配管を介して油圧制御弁に接続しなければならないので、伝達すべき油圧の変動が吸収緩和されてしまうことがあった。
すなわち、固定配管された油圧配管を介して油圧制御弁に接続することができるか、フレキシブル配管等の柔構造かつ着脱自在な油圧配管を介して油圧制御弁に接続しなければならないかということが、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低くならざるを得ない最大の原因である。【０００８】
また、ディクリースベンディング装置が高応答に制御できないため、圧延開始時、圧延終了時のディクリールベンディング力負荷時、解除時に圧延が不安定となり、製品品質が悪化し、生産性低下の原因となっている。
すなわちディクリースベンディング力は圧延荷重が負荷されていないアイドル時に負荷することができない。そのため、圧延開始時に迅速にディクリースベンディング力を負荷する必要があり、一方で圧延終了時に迅速にロールバランス状態に戻す必要がある。ここで、ロールベンディング力の変更を応答性に劣るディクリースベンディング装置の制御で実施した場合には、圧延材の先尾端において所定のディクリースベンディング力が負荷されずに形状不良部が長くなる。
すなわち、第２の知見は、図１に示す形式の圧延機においてディクリースベンディング力を作用させる場合には、圧延中に迅速に設定変更することが困難であるため、圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱因子を取り除くことができず、製品品質や歩留まりを低下させたことである。【０００９】
本発明の解決すべき課題は、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性より低い圧延機において、作業ロールにディクリースベンディング力を作用させる場合にも、高応答な板クラウン・形状制御機能を付与できる金属板材の圧延方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決すべく、鋭意検討を重ねた結果、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低い圧延機において、両ベンディング装置の合力によるベンディング力を設定し、圧延中の制御は、応答性の高いインクリースベンディング装置のみで行うことにより、高応答な板クラウン・形状制御が可能となることを知見し、本発明を成すに至った。
すなわち、板クラウン・形状制御の目的で作業ロールベンディング力としてディクリースベンディング力を作用させる場合に、圧延開始時および圧延終了時のロールベンディング力の変更を、応答性の高いインクリースベンディング装置を用いて行うという圧延方法である。高応答なインクリースベンディング装置がディクリースベンディング装置の応答性を補償（カバー）することができるということである。
さらに、これにより圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱に対しても、高応答なインクリースベンディング装置で制御することにより、良好な板クラウン・形状を造り込むことが可能となり、製品品質および生産性を著しく改善できるものである。【００１１】
例えば図１に示す圧延機は、ロール交換時における配管着脱の容易性からディクリースベンディング装置の油圧配管に柔構造かつ着脱自在な油圧配管を採用する構造の圧延機である。その結果としてディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低くならざるを得ない特性を有する圧延機ではある。しかし、この圧延機は、プロジェクトブロックにインクリースベンディング装置を配備する構造であるため、プロジェクトブロックに大容量のインクリースベンディング装置を配備することができ、しかも固定配管された油圧配管を介して油圧制御弁に接続することができるので応答性の高いインクリースベンディング装置とすることができるという優れた特性を併せ持つ。そのため、上記応答性の高いロールベンディング力制御が可能となるのである。【００１２】
これら上記の知見に基づき、本発明者は、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低い圧延機であっても、高応答な板クラウン・形状制御機能を付与できる金属板材の圧延方法の発明を成した。その要旨とするところは以下のとおりである。【００１３】
（１）インクリースベンディング力を発生するインクリースベンディング装置と、ディクリースベンディング力を発生するディクリースベンディング装置を有する圧延機において、前記インクリースベンディング装置に比べて前記ディクリースベンディング装置の応答性が低い圧延機を用いて行う金属板材の圧延方法であって、
圧延開始前に、インクリースベンディング力とディクリースベンディング力の双方を作用させ、合力としてロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させる。
その後、所定の圧延中ディクリースベンディング力になるようにディクリースベンリング力を変化させつつ、ディクリースベンディング力とインクリースベンディング力の合力がロールバランス力を維持するようにインクリースベンディング力を変化させる。このステップは、最初からディクリースベンリング力を所定の圧延中ディクリースベンディング力とし、ディクリースベンディング力とインクリースベンディング力の合力がロールバランス力となるようにインクリースベンディング力を作業ロールチョックに作用させておけば、省略することができる。
その後、圧延開始時に、ディクリースベンディング力を前記所定の圧延中ディクリースベンディング力を保持する制御を継続しつつインクリースベンディング力を変化させ、合力として所定の圧延中作業ロールベンディング力が作業ロールチョックに作用する状態にする。
圧延中は、インクリースベンディング力を制御することにより、前記所定の圧延中作業ロールベンディング力を維持するように圧延を行い、
その後、圧延終了時に、インクリースベンディング力を変化させ、ディクリースベンディング力との合力として、ロールバランス力に相当するロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、この状態で金属板材の圧延を終了する。
その後、前記合力としてのロールバランス力を維持するように、ディクリースベンディング力とインクリースベンディング力を減少させる。このステップも、ディクリースベンリング力を所定の圧延中ディクリースベンディング力を維持するようにし、ディクリースベンディング力とインクリースベンディング力の合力がロールバランス力となるようにインクリースベンディング力を作業ロールチョックに作用するのであれば、省略することができる。
以上のことを特徴とする金属板材の圧延方法である。
（２）前記圧延機が、一対の上下作業ロールとこれらをそれぞれ支持する一対の上下補強ロールを少なくとも備え、上下作業ロールのそれぞれに対する前記インクリースベンディング装置を構成するインクリース油圧シリンダーを、固定された油圧配管を介してそれぞれの油圧制御弁に接続するとともに圧延機ハウジングの内側に突出したプロジェクトブロックに組み込む構造を有し、
さらに、少なくとも上作業ロールに対する前記ディクリースベンディング装置を構成するディクリース油圧シリンダーは、柔構造かつ着脱自在な油圧配管を介して油圧制御弁に接続されるとともに、上補強ロールチョックに組み込まれる構造を有する圧延機であって、当該圧延機を用いて行うことを特徴とする（１）に記載の金属板材の圧延方法。【００１４】
（３）前記ディクリース油圧シリンダー内あるいは該シリンダーにつながる油圧配管内の油圧を測定し、その測定値に基づき、作業ロールチョックに作用するロールベンディング力が所定の値になるようにインクリースベンディング力を制御することを特徴とする前記（２）に記載の金属板材の圧延方法。
ここでロールベンディング力の所定の値とは、圧延条件等から予め求めたロールベンディング力値である。また、作業ロールチョックに作用するロールベンディング力は、インクリースベンディング力とディクリースベンディング力との合力となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る圧延方法は、圧延開始時および圧延終了時のロールベンディング力の変更を、応答性の高いインクリースベンディング装置を用いて行う。
このために、ロール交換時における配管着脱の容易性からディクリースベンディング装置の油圧配管に、柔構造かつ着脱自在な油圧配管を採用することによって、ディクリースベンディング装置の応答性がインクリースベンディング装置の応答性よりも低い圧延機であっても、高応答なインクリースベンディング装置がディクリースベンディング装置の応答性を補償して、これにより高応答かつ強力な板クラウン・形状制御機能を付与することができる。
したがって、本発明に係る圧延方法によれば、圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱に対しても良好な板クラウン・形状を造り込むことが可能であり、製品品質および歩留を大きく改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明が対象とする圧延機の構造の一例を示す側面図である。
【図２】本発明に係る圧延方法の操作フローの一例を示す図である。
【図３】図２の操作フローに伴うロールベンディング力等の時系列変化を示す図である。
【図４】ディクリースベンディング装置の応答性が低い場合のロールベンディング力等の時系列変化を示す図である。
【図５】本発明に係る圧延方法の操作フローの別の一例を示す図である。
【図６】図５の操作フローに伴うロールベンディング力等の時系列変化を示す図である。
【図７】本発明が対象とする圧延機の構造の別の一例を示す側面図である。
【図８】本発明が対象とする圧延機の構造の別の一例を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図１〜８を参照して、本発明に係る圧延方法について説明する。
図１は本発明が対象とする圧延機の構造の一例を示す側面図であり、この圧延機を例に説明する。当該図に示すように、本発明が対象とする圧延機は、上下一対の作業ロール１−１、１−２とこれらをそれぞれ支持する上下一対の補強ロール２−１、２−２を備えた多段圧延機である。
なお、当該図に示す圧延機は、薄鋼板ストリップの仕上げタンデム圧延機等に採用される形式の４段圧延機であるが、これに限定されず、６段圧延機であってもよい。
【００１８】
そして、この圧延機では、上作業ロール１−１にインクリースベンディング力を負荷する上インクリースベンディング装置６−１、６−２と、下作業ロール１−２にインクリースベンディング力を負荷する下インクリースベンディング装置６−３、６−４が、ハウジング９の内側に突出したプロジェクトブロック５−１、５−２に組み込まれている。
このため、作業ロール１−１、１−２は、圧延操業による損耗によって定期的なロール組み替えが必要である。しかし、図１の圧延機は、ロール組み替え作業の度にインクリースベンディング装置の油圧配管を着脱する必要がない。それぞれのインクリースベンディング装置６−１〜６−４は、固定配管された油圧配管を介してそれぞれの油圧制御弁に接続することができ、これにより高応答油圧制御のためのサーボバルブを採用することができる。したがって、応答性の高いインクリースベンディング装置とすることができる。
【００１９】
一方、上作業ロール１−１にディクリースベンディング力を負荷する上ディクリースベンディング装置７−１、７−２は上補強ロールチョック４−１に組み込まれ、下作業ロール１−２にディクリースベンディング力を負荷する下ディクリースベンディング装置７−３、７−４は下補強ロールチョック４−２に組み込まれている。
このため、補強ロール２−１、２−２についても、作業ロールほどではないが圧延操業によって損耗するので定期的なロール組み替えが必要である。これにより、この圧延機は、ロール組み替え作業の度にディクリースベンディング装置７−１〜７−４の油圧配管を着脱しなければならず、着脱時には油圧配管内に微小な異物が混入する可能性が高くなる。このため、それぞれのディクリースベンディング装置７−１〜７−４には、高応答油圧制御のためのサーボバルブを採用することが困難となる。また、配管着脱を容易にするためにフレキシブル配管等の柔構造かつ着脱自在な油圧配管を介してそれぞれの油圧制御弁に接続しなければならない場合、柔構造であるが故に油圧の変動を吸収緩和してしまうこともある。
【００２０】
したがって、ロール交換時における配管着脱の容易性からディクリースベンディング装置７−１〜７−４の油圧配管にサーボバルブを採用せずにフレキシブル配管を採用したような場合には、ディクリースベンディング装置の応答性は、インクリースベンディング装置の応答性よりも低くなってしまう。
このため、板クラウン・形状制御目的で作業ロールベンディング力としてディクリースベンディング力を作用させる場合には、圧延中に迅速に設定変更することが困難となる。このため、圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱因子に対し、適切なロールベンディング制御ができず、製品品質や歩留まりを低下させる場合が生じる。
【００２１】
一方、ディクリースベンディング力は圧延荷重が負荷されていないアイドル時に負荷することができない。ディクリースベンディング力を適用する場合は、アイドル時のロールバランス状態から圧延開始時に迅速にディクリースベンディング力に切り換え、さらに圧延終了時に迅速にロールバランス状態に戻す必要がある。
したがって、ロールベンディング力の変更を応答性に劣るディクリースベンディング装置の制御で実施すると、圧延材の先尾端において所定のディクリースベンディング力が負荷されずに形状不良部が長くなる可能性がある。
【００２２】
ここで、特許文献２に記載のロールベンディング装置では、ロールベンディング装置の応答性を決定付けるのはサーボ弁の二次配管長さであるとしている。すなわち、各サーボ弁から油圧シリンダーまでの配管長さを２ｍ以内に短縮し、インクリース側の油圧とディクリース側の油圧の差をサーボ弁を介して制御することで、ベンディング力の高い応答性を確保できるとしている。しかし、作業ロールや補強ロールの組み替え作業は定期的に実施しなければならないものなので、インクリース側とディクリース側の双方を固定油圧配管とすることは非現実的である。そのため、本願発明の課題であるディクリースベンディングを作用させるときの応答性を上げることは十分にはできない。
【００２３】
本発明に係る圧延方法は、特許文献２での課題をも解決するものである。
なお、インクリースベンディング装置とは、ロール開度を大きくする方向の力を作業ロールチョックに与える油圧装置を意味している。インクリースベンディング装置とは、そのアクチュエータである油圧シリンダーを含む装置の総称である。本発明では、説明を簡単にするため、インクリースベンディング装置とは、特に断りの無い限りそのアクチュエータである油圧シリンダーのことをさすものとする。そして、インクリースベンディング装置によって作業ロールに負荷される力をインクリースベンディング力と称する。一方、ロール開度を小さくする方向の力を作業ロールチョックに与える油圧装置をディクリースベンディング装置、そして、これによって作業ロールに負荷される力をディクリースベンディング力と称する。また、ディクリースベンディング装置とは、そのアクチュエータである油圧シリンダーを含む装置の総称である。しかし、本発明では、説明を簡単にするため、ディクリースベンディング装置とは、特に断りの無い限り、そのアクチュエータである油圧シリンダーを指すものとする。
【００２４】
図２は本発明に係る圧延方法の操作フローの一例を示す図であり、より具体的には、応答性の高いインクリースベンディング装置とこれに比べてやや応答性の低いディクリースベンディング装置の操作フローを示す図である。
また、図３にこの圧延方法に従った場合における、一本の圧延材に対する圧延操業に伴うロールベンディング力等の時系列変化を示す。図３には上から圧延荷重、インクリースベンディング装置の出力、ディクリースベンディング装置の出力、合力としての作業ロールベンディング力の時系列変化を示している。以下、図２、３に基づいて説明する。
【００２５】
まずは圧延開始前に、次に圧延する圧延材に対応する設定計算を実施し、作業ロールベンディング力の設定値ＦＲを演算・出力する。ここではＦＲが負の値、すなわちディクリースベンディング力と演算されたものとする。なお、本発明では、ロールベンディング力は、インクリースベンディング力（インクリース方向（ロールを開く方向）の力）を正の値、ディクリースベンディング力（ディクリース方向（ロールを押し付ける方向）の力）を負の値と定義する。
【００２６】
圧延開始前は、インクリースベンディング力とディクリースベンディング力の双方を作用させ、合力としてロールバランス力（ＦＢ）に相当するインクリース側のロールベンディング力が作業ロールチョックに作用するようにする。
すなわち、圧延前のアイドル時には、インクリースベンディング装置出力をＩＢ（＞０）、ディクリースベンディング装置出力をＤＢ（＜０）とし、ＩＢ＋ＤＢがロールバランス力ＦＢ（＞０）として作用する。
なお、ロールバランス力ＦＢは、空転状態のミル加減速においても電動機で駆動される作業ロールと従動となる補強ロールがスリップしない力として決められ、またＤＢはディクリースベンディング装置のアクチュエータが作業ロールチョックから離れてしまわない程度の最小の油圧で設定すればよい。
【００２７】
そして圧延開始直前のあるタイミング（時間軸上のａ点）において、圧延中作業ロールベンディング力ＦＲを作用させるのに十分な所定の圧延中ディクリースベンディング装置出力ＤＳをＤＳ＝ＦＲ−ＩＲによって演算する。そして、ロールバランス力（ＦＢ）が一定となるように、ＤＳおよびＩＳを同時に出力する。
ここで、ＩＲは圧延中のインクリースベンディング装置出力であり、ＤＳの絶対値が過大にならないように制御可能な最小値に近い値を予め決めておき、ＩＳはＩＳ＋ＤＳ＝ＦＢとなるように決められたインクリースベンディング装置出力とする。
したがって、設定タイミングにおいては、合力としての作業ロールベンディング力はＦＢのままで実質的に変化しない。
【００２８】
次に、圧延開始直後に、ディクリースベンディング力は一定値を保持する制御を継続しつつインクリースベンディング力を低下させ、合力として所定のディクリース側のロールベンディング力が作業ロールチョックに作用する状態にして圧延を行う。
すなわち、圧延開始タイミング（時間軸上のｂ点）において、インクリースベンディング装置出力をＩＳからＩＲに変更する。このようにすることで応答の遅いディクリースベンディング装置出力はＤＳのままで応答の速いインクリースベンディング装置の制御によって、合力としての作業ロールベンディング力をロールバランス力ＦＢ（＞０）からディクリースベンディング力ＦＲ（＜０）に迅速に切り換えることができる。
なお、圧延開始時（ｂ）とは、圧延を開始した時点をさし、その検出は、例えば圧延機の圧延荷重測定用ロードセルによって検出される荷重が、設定計算で予測演算された圧延荷重の、例えば３０％を超えたタイミングとする方法で決めれば良い。この値は、１０〜３０％の間で設定することが望ましい。ロールバランス力の変動と区別ができ、また、圧延開始を迅速に検出することができるからである。
【００２９】
そして、圧延終了時に、ロールベンディング力を圧延開始前の状態に戻して、合力としてロールバランス力に相当するインクリース側のロールベンディング力を作業ロールチョックに作用させ、この状態で金属板材の圧延を終了する。
すなわち、圧延終了タイミング（時間軸上のｃ点）において、ディクリースベンディング装置出力はＤＳのままで応答の速いインクリースベンディング装置出力をＩＲからＩＳに戻す。このようにすることで、合力としての作業ロールベンディング力をディクリースベンディング力ＦＲ（＜０）からロールバランス力ＦＢ（＞０）に迅速に切り換えることができる。
なお、圧延終了タイミング（時間軸上のｃ点）とは、圧延終了時をさす。その検出は、圧延機の圧延荷重測定用ロードセルによって検出される荷重が、圧延中の実績圧延荷重を時系列平均した値の、例えば５０％を下回ったタイミングとする方法で決めれば良い。この値は、任意に設定することができるが、５０〜８０％の間で設定することが望ましい。圧延中のロールベンディング力の変動と区別ができ、圧延終了を迅速に検出するためである。
【００３０】
そして圧延終了タイミングから、例えば、１〜３秒経過した時点を作業完了タイミングｄとし、このタイミングで、インクリースベンディング装置出力をＩＢ、ディクリースベンディング装置出力をＤＢとする。この変更では、合力としての作業ロールベンディング力はロールバランス力ＦＢにほぼ維持される。
【００３１】
図２、３に示すように、本発明に係る圧延方法では、圧延開始時および圧延終了時のロールベンディング力の変更を、プロジェクトブロックに配備した応答性の高いインクリースベンディング装置を用いて行う。このために、インクリースベンディング装置と比較して応答性の低いディクリースベンディング装置を配備せざるを得ない場合であっても、これを応答性の高いインクリースベンディング装置が補償するので、高応答かつ強力な板クラウン・形状制御機能を付与することができる。
さらに、圧延中に種々の要因（外乱）により圧延力が変化する場合であっても、高応答なインクリースベンディング装置で、最適な作業ロールベンディング力を維持するように迅速に制御することが可能である。
すなわち、本発明に係る圧延方法によれば、圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱に対しても良好な板クラウン・形状を造り込むことが可能であり、製品品質および歩留を大きく改善することができる。
【００３２】
図４はディクリースベンディング装置の応答性が低い場合（特に反力が抜けると圧力が下がってしまう油圧特性を持つ場合）のロールベンディング力等の時系列変化を示す図である。図３と同様に、図２に示すインクリースベンディング装置とディクリースベンディング装置の操作フローに従った場合の、一本の圧延材に対する圧延操業に伴うロールベンディング力等の時系列変化を示している。すなわち、図２、３の場合に比べてディクリースベンディング装置の応答速度が遅い場合の例を示している。
【００３３】
この例のようにディクリースベンディング装置の応答性が低い場合には、タイミングｂおよびｃにおいて応答性の高いインクリースベンディング装置が急激に変化ため、応答性の悪いディクリースベンディング装置の出力が変動する。その結果、合力としての作業ロールベンディング力は、タイミングｂではＦＲに到達するのが遅れ、タイミングｃではＦＢに到達するのが遅れることになる。図５に示す圧延方法は、この問題を解決するものである。
【００３４】
図５は本発明に係る圧延方法の操作フローの別の一例を示す図であり、応答性の高いインクリースベンディング装置と図２、３の場合に比べて応答性の低いディクリースベンディング装置の操作フローを示す図である。以下、当該図に基づいて説明する。
図５に示す圧延方法では、ディクリースベンディング装置につながる油圧配管内の油圧を測定し求めたディクリースベンディング力、または該装置に設置したロードセルにより測定したディクリースベンディング力に基づいてインクリースベンディング装置を制御する。すなわち、圧延前後は作業ロールベンディング力がロールバランス力ＦＢとなるように、圧延中については作業ロールベンディング力がＦＲとなるように、インクリースベンディング装置の出力を、ディクリースベンディング力またはディクリースベンディング装置の油圧に応じて制御する。なお、これ以外の制御は図２に示す圧延方法と同様である。
図５に示す圧延方法で圧延することで、図６に示すように、ディクリースベンディング装置の出力の変動をインクリースベンディング装置が補償して、作業ロールベンディング力としては高応答な制御を実現することができる。
また、圧延中のディクリースベンディング力の測定や、油圧測定によるフィードバック制御をしなくても、ディクリースベンディング装置の出力の変動を予め予測し、それを補償するインクリースベンディング装置の出力を設定することでも、同様の効果を得ることができる。
【００３５】
図７及び図８は本発明が対象とする圧延機の構造の別の一例を示す側面図である。これらの圧延機は、上作業ロール１−１の胴部に付加される圧延方向力を、プロジェクトブロック５−１、５−２ではなく、ハウジングウィンドウ１２で受けてロール開度を大きくできるように改善したものである。
このうち図７に示す圧延機は、下作業ロール１−２にディクリースベンディング力を負荷する下ディクリースベンディング装置７−３、７−４を下補強ロールチョック４−２に配備した圧延機である。図８に示す圧延機は、下ディクリースベンディング装置７−３、７−４をプロジェクトブロック５−１、５−２の下方に位置する専用のプロジェクトブロック５−３、５−４に配備した圧延機である。
これらの圧延機についても本発明に係る圧延方法を適用することができ、これにより圧延材入側板厚や圧延材温度等の圧延中に変動する外乱に対しても良好な板クラウン・形状を造り込むことが可能であり、製品品質および歩留を大きく改善することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、鋼板の圧延、特に大開度を必要とするリバース圧延機などに利用することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１−１  上作業ロール
１−２  下作業ロール
２−１  上補強ロール
２−２  下補強ロール
３−１  上作業ロールチョック
３−２  下作業ロールチョック
４−１  上補強ロールチョック
４−２  下補強ロールチョック
５−１  入側プロジェクトブロック
５−２  出側プロジェクトブロック
５−３  入側下プロジェクトブロック
５−４  出側下プロジェクトブロック
６−１  入側上インクリースベンディング装置
６−２  出側上インクリースベンディング装置
６−３  入側下インクリースベンディング装置
６−４  出側下インクリースベンディング装置
７−１  入側上ディクリースベンディング装置
７−２  出側上ディクリースベンディング装置
７−３  入側下ディクリースベンディング装置
７−４  出側下ディクリースベンディング装置
８−１  入側補強ロールバランス装置
８−２  出側補強ロールバランス装置
９  ハウジング
１０  被圧延材
１１  圧下装置
１２  ハウジングウィンドウ
【図１】
2011122070.tif 000003
【図２】
2011122070.tif 000004
【図３】
2011122070.tif 000005
【図４】
2011122070.tif 000006
【図５】
2011122070.tif 000007
【図６】
2011122070.tif 000008
【図７】
2011122070.tif 000009
【図８】
2011122070.tif 000010
【国際調査報告】
2011122070.tif 000011
2011122070.tif 000012
2011122070.tif 000013
2011122070.tif 000014